Hava durumunu ölçmek kulağa çok karmaşık bir süreç gibi gelebilir. Ama aslında nispeten basittir. Bunun nedeni, inanılmaz derecede zeki bazı insanların hava durumunu doğru bir şekilde ölçebilen karmaşık cihazlar geliştirmesidir.
Hava durumunu ölçmek, meteorologların gelecekteki hava modellerini tahmin etmelerine izin verdiği için önemlidir. Yüksek rüzgar hızları çok tehlikeli olabileceğinden, rüzgar hızı gibi bir şeyi ölçmek inanılmaz derecede önemli bir süreçtir.
Ancak rüzgar sadece hissedip göremediğimiz bir şey olduğundan, nasıl doğru bir şekilde ölçülebilir? Rüzgar hangi birimde ölçülür? Ve ölçümlerin ne anlama geldiğini nasıl anlayabiliriz?
Rüzgar Hızını Nasıl Ölçeriz
Rüzgar hızı, anemometre adı verilen bir cihaz kullanılarak ölçülür. Bu zor isim, “rüzgar” anlamına gelen Yunanca anemos kelimesinden gelir.
Metre, Yunanca “ölçmek” anlamına gelen metron kelimesinden gelir. Cihazların tarzları farklılık gösterse ve bir dizi farklı faktörü ölçebilse de, anemometre kelimesi rüzgarı ölçmek için kullanılan herhangi bir cihazı ifade eder.
Anemometreler ilk olarak 15. yüzyılda geliştirildi. Ancak en ünlü stil 18. yüzyılda geliştirildi. Bu orijinal enstrümanları muhtemelen görmüşsünüzdür. Neredeyse bir şamdan gibi görünüyorlar.
Bu taban çubuğunun tepesinde, sonunda içi boş yarım küreler bulunan dört kol bulunur. Bu yarım kürelerin hepsi aynı yöne bakar. Daha sonra rüzgar estiğinde yarım kürelerin içinde kalır ve kollar döner.
Ancak, tahmin edebileceğiniz gibi, teknoloji o zamandan beri çok yol kat etti. Modern anemometreler çok farklı görünüyor. Aslında, çok basit cihazlar gibi görünüyorlar.
Her türlü ölçümde olduğu gibi, rüzgar hızı için kullanılan birkaç ölçü birimi vardır. Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) tarafından tavsiye edilen ölçü birimi metre/saniyedir (m/s).
Diğer ölçü birimleri arasında saatte kilometre (km/s), saatte deniz mili ve deniz mili bulunur. Bunlar daha geleneksel ölçü birimleridir. WMO tarafından önerilen saniyede metre en yaygın kullanılanıdır.
Peki en çok kullanılan cihazlar nelerdir?
Rüzgar Hızını Ölçmek İçin En Çok Kullanılan 5 Cihaz
Kupa Anemometre
Bir fincan anemometre muhtemelen en çok ilişkili olduğunuz türdür (olduğunuzu düşünmeseniz bile). Bu, yukarıda bahsedilen 18. yüzyıl cihazıdır.
Kupa anemometreleri çok basit çalışır. Yukarıda açıklandığı gibi, üstüne bardak takılı dikey bir standdan oluşurlar. Rüzgar estiğinde bardakları iter. Bardaklar ne kadar hızlı dönerse, rüzgarın hızı da o kadar hızlı olur.
Modern çanak anemometreler, orijinal 18. yüzyıl cihazından teknolojik olarak çok daha gelişmiştir. Ancak temel prensip ve ölçüm tarzı aynıdır. Bu çok etkileyici. Modern kap anemometrelerinde genellikle dijital bir okuyucu bulunur.
Kanatlı Anemometre
Kanatlı anemometreler çok basit cihazlardır. El tipi fanlara benziyorlar. Kanatlı anemometreler ya statik ya da dönen olabilir ve prensip olarak çanak anemometrelere benzer.
Üstte bir daire içine alınmış bıçakları olan küçük cihazlardır. Bu bıçaklar ya sabitlenecek ya da dönecektir. Bazı kanatlı anemometrelerde kafanın tamamı döner.
Bu, bir okuma sağlayan dijital bir cihazın (manometre olarak adlandırılır) üstüne takılır. Kullanıcı, manometreden kanatlı anemometreyi tutar ve havaya tutar. Okuma bir LED ekranda görünür.
Sıcak Tel Anemometre
Sıcak tel anemometre, daha geleneksel tarzdaki cihazlardan çok farklı görünüyor. Sıcak tel anemometrenin dönen kanatları ile rüzgarın hızını ölçmek yerine herhangi bir döndürme özelliği yoktur.
Bu anemometre tarzı çok basit görünüyor ve aslında bir tutamağı takılı uzun metal bir çubuk. Bu çubuk, bir LED ekranda okumayı sunan bir manometreye çıkarılabilir bir tel ile bağlanır.
Rüzgarın hızını ölçmek için sıcak tel anemometre (adından da anlaşılacağı gibi) ısınır. Isıtılmış tel akan bir gaz akımına (yani rüzgar) yerleştirildiğinde, ısı telden gaza aktarılır. Bu, telin sıcaklığını azaltır. Bu daha sonra telin direncini değiştirir.
Rüzgar hızını kaydeden bu farklılıkların ölçümleridir.
Pitot Tüpü Anemometre
Bir pitot tüp anemometresi, bir sıcak tel anemometresine çok benzer görünmektedir. Bir tel ile metal bir çubuğa bağlanan benzer bir manometreye sahiptir.
Görsel olarak ana fark, bir pitot tüp anemometresindeki metal çubuğun dik açıyla bükülmüş olmasıdır. Metal çubuk aynı zamanda katı bir metal uzunluktan ziyade bir borudur.
Pitot tüpü toplam ve statik basıncı ölçer. Bu, hız basıncını belirler. Bu, rüzgar (veya hava akışı) hızının ölçülmesiyle sonuçlanır.
Bu cihaz rüzgarı ölçmek için kullanılabilse de, belki de daha küçük hava akışları için daha uygundur. Bu hala teknik olarak rüzgardır ve bir draftı ölçmek için harika cihazlardır.
Tüp, hava kanalı gibi küçük bir alana sokulur ve basıncı ölçer. Manometre, daha sonra hıza dönüştürülen hız basıncının ölçümünü görüntüler.
Ultrasonik Anemometre
Ultrasonik anemometreler ses kullanarak çalışır. Bu anemometreler daha çok orijinal çanak anemometrelere benziyor.
Ancak bardaklar yerine, genellikle yaklaşık 45 derece bükülmüş kollara sahiptirler. Bunlara dönüştürücü denir, ancak bu anemometreler farklı boyut ve tarzlarda gelir.
Bir ultrasonik anemometre, bir ultrasonik ses darbesinin bir dönüştürücüden diğerine geçmesinin ne kadar sürdüğünü ölçer. Bunlara Kuzey ve Güney dönüştürücüler denir.
Anemometre daha sonra ultrasonik ses darbesinin Kuzeyden Güneye ve Güneyden Kuzeye seyahat etmesinin ne kadar sürdüğünü karşılaştırır.
Bu süreler daha sonra Doğu ve Batı ve Batı ve Doğu dönüştürücüler arasında geçişin ne kadar sürdüğü ile karşılaştırılır. Rüzgar hızı daha sonra bu süreler karşılaştırılarak belirlenir, çünkü bunlar rüzgarın ne kadar güçlü ve hızlı estiğini gösterir.